Rolls-Royce conclui construção do demonstrador de tecnologia UltraFan

O motor de demonstração UltraFan está pronto para ser testado (Foto: ©Rolls-Royce)

A Rolls-Royce concluiu a construção e se prepara para testar seu UltraFan®, demonstrador de tecnologia. Em um marco importante para o programa, o motor de demonstração foi transportado da oficina de construção para o Testbed 80 em Derby, Reino Unido, onde foi montado em preparação para os testes.

O primeiro teste do demonstrador está previsto para o início do ano que vem e será operado com combustível de aviação 100% sustentável.

Chris Cholerton, presidente da Rolls-Royce Civil Aerospace, disse: “Ver o demonstrador UltraFan reunido e se preparando para o teste no Testbed 80 é uma ótima maneira de terminar o ano. Todos esperávamos por este momento, que é um marco tão importante para o programa e para a equipe que trabalhou nele. A próxima etapa será ver o UltraFan rodar pela primeira vez com combustível de aviação 100% sustentável em 2023, provando que a tecnologia está pronta para suportar voos mais sustentáveis ​​no futuro”.

Combinando um design de motor totalmente novo com um conjunto de tecnologias para oferecer suporte a viagens aéreas sustentáveis ​​nas próximas décadas, o demonstrador UltraFan tem um diâmetro de ventilador de 140 polegadas e oferece uma melhoria de eficiência de combustível de 25% em comparação com a primeira geração do motor Trent.

Via Avitrader

Avião movido a combustível vindo de gramíneas será testado em 2023

Boeing, United Airlines e General Electric começam os primeiros voos de demonstração para confirmarem o que os estudos apontam como certo.

Aviação não é um grande contribuinte de emissões, mas é um setor difícil de descarbonizar

A aviação recebe muitas críticas por suas emissões de carbono. Embora a realidade mostra que a contribuição do setor é muito menor do que a maioria das outras formas de transporte, também será muito mais difícil descarbonizar a aviação, principalmente os voos de longa distância. A maior parte do transporte rodoviário pode ser efetivamente eletrificada, mas ainda não há tecnologia que forneça aviões elétricos que possam voar distâncias intercontinentais. O propulsor de jato sustentável oferece uma solução possível, e a Alder Fuels considera que é a opção mais viável.

Um quinto das emissões globais de CO2 vem do transporte e 24% se for considerado apenas o uso direto de energia. Desse total, a aviação é apenas 11,6% da pegada de carbono do transporte, ou 2,5% do total global. Isso é obviamente muito menos do que os 15% das emissões globais do transporte rodoviário, mas ainda é significativo. Muitas previsões mostram que o volume de CO2 do transporte rodoviário que desloca pessoas cairá quase a zero em 50 anos, enquanto a aviação permanecerá quase inalterada no mesmo período, quando será o principal contribuinte do transporte.

Se quisermos atingir as metas de redução do aquecimento global, precisamos encontrar uma alternativa ao combustível de aviação. Uma opção é o combustível criado a partir de “óleos e graxas residuais” (também conhecido como FOG). Esses são os subprodutos residuais da indústria alimentícia, como o sebo bovino. Em 2016 a AltAir Fuels testou com sucesso a produção de combustível a partir dessa fonte, utilizando uma refinaria convertida no sul da Califórnia e tecnologia da Honeywell UOP. A United Airlines, Boeing e Gulfstream colaboraram no teste do Honeywell Green Jet Fuel, produzido pela AltAir.

No entanto, Bryan Sherbacow, que era COO da AltAir, percebeu que não havia FOG suficiente para aumentar a escala desse combustível, embora funcionasse bem. Então, em 2021, ele fundou a Alder Fuels, que visa criar combustíveis sustentáveis ​​​​a partir da biomassa vegetal. Há algum ceticismo sobre os combustíveis derivados da biomassa, porque eles podem acarretar a conversão de terras aráveis ​​perfeitamente boas para longe da produção de alimentos, ou a destruição da floresta primária.

No entanto, Alder usa apenas biomassa lenhosa, que já é um produto residual, como o resto do manejo florestal, em vez de cortar mata virgem. Também está trabalhando com os resíduos da cultura da cana-de-açúcar, que muitas vezes são queimados, por exemplo na Índia (No Brasil também, para a produção de bioeletricidade, ou indo para o etanol 2G).

Gramíneas, como a cana-de-açúcar, podem produzir um combustível sustentável mais barato que o petróleo

No entanto, Alder espera criar um combustível sustentável, verdadeiramente escalável, por meio de gramíneas cultivadas para fins específicos. Estes podem ser cultivados em terras que não são aproveitáveis ​​para a produção de alimentos, que de qualquer forma terão um valor financeiro maior. Alder descreve as gramíneas energéticas como carbono negativo, porque não apenas retiram CO2 do ar durante a fotossíntese (que é então devolvido à atmosfera quando os combustíveis são queimados), mas as raízes também sequestram CO2 no solo, onde permanece. Isso pode significar que os combustíveis de Alder melhoram a atmosfera, em vez de apenas não danificá-la ainda mais.

Alder está tentando construir um negócio em torno de um substituto do petróleo que chama de Alder Greencrude. O produto pode ser refinado em vários tipos de combustível usando a infraestrutura existente, embora o combustível para aviação seja provavelmente um dos produtos com maior valor. O Greencrude também pode ser empregado como substituto de outros produtos derivados do petróleo, como produtos químicos e plásticos. Alder está atualmente trabalhando com a Universidade de Illinois para desenvolver sua tecnologia.

Claro, mesmo que as questões ambientais sejam a inspiração para o Alder, se seus combustíveis podem ser econômicos será o fator decisivo. Atualmente, os biocombustíveis derivados do FOG de sebo bovino produzem uma matéria-prima que custa algo em torno de US$ 6 (R$ 31,80) o galão, resultando em um preço de combustível de US$ 7-8 por galão. O atual preço do petróleo bruto fóssil (WTI bruto) é de US$ 77,20 o barril, o que equivale a US$ 1,84 o galão. Claramente, o combustível FOG atualmente não pode competir com o fóssil. Mas Alder avalia que seu biocombustível pode chegar a US$ 1,20 o galão. Quando feito com resíduo florestal, custará mais, mas o desperdício de cana será menor, e o capim energético para fins de cultivo muito menos. Isso poderia tornar o Alder Greencrude um verdadeiro concorrente econômico do petróleo bruto fóssil.

Os voos de demonstração, usando o combustível de jato sustentável da Alder, ocorrerão em 2023 em parceria com a Boeing, United Airlines e General Electric. Outras demonstrações estão planejadas com a Gulfstream e a Rolls Royce. Se o Alder Greencrude puder atingir o nível de preço prometido, ele terá um futuro potencialmente muito lucrativo para a aviação.

No entanto, a Alder não está direcionando seus combustíveis para setores que já estão indo bem com a eletrificação, como o transporte individual. O foco está em áreas que estão se mostrando difíceis de descarbonizar. Embora os voos de curta e média distância provavelmente se tornem eletrificados na próxima década, as longas distâncias não o serão. Embora os e-combustíveis apresentem outra alternativa, Sherbacow não os vê como suficientemente escaláveis ​​para atender às necessidades da aviação ao empregarem captura de carbono extremamente caras. A biomassa captura e até sequestra carbono usando as capacidades naturais das plantas, sem um processo industrial intensivo em energia.

A Alder já fornece seu diesel renovável para geradores usados ​​pela Fórmula E, como na final do Extreme E, no Uruguai. Agora, a empresa está negociando um projeto para descarbonizar o navio St Helena, que esta série de corridas utiliza para transportar seus equipamentos entre os locais das disputas. Atualmente, o Santa Helena é uma oportunidade na agenda de sustentabilidade do Extreme E, porque os combustíveis marítimos são outra área onde uma opção sustentável ainda não está amplamente disponível. A navegação tem um nível semelhante de contribuição de gases de efeito estufa que a aviação.

Sempre que possível, seria interessante se afastar de coisas que queimam. Os combustíveis de combustão sustentável geralmente são neutros em carbono, o que significa que, embora retirem o CO2 da atmosfera durante a produção, eles o devolvem quando são queimados. A longo prazo, precisamos retirar o CO2 da atmosfera e não devolvê-lo. No entanto, a menos que a humanidade decida parar com os voos de longo curso, o que é improvável que aconteça em função da forma como as populações se distribuem globalmente, precisamos de uma alternativa sustentável ao combustível de aviação. Se a Alder Fuels puder fornecê-los de uma maneira que seja realmente negativa em carbono, como afirmado, pode ser uma opção muito viável e que poderia ser implementada em breve para ajudar a combater os problemas de mudança climática, mantendo os estilos de vida itinerantes que passamos a considerar garantidos.

Via James Morris (Forbes) - Imagens: Getty Images

Rolls-Royce constrói o motor de avião mais potente e sustentável do mundo

Rolls-Royce constrói o motor de avião mais potente e sustentável
do mundo (Foto: John Keeble/Getty Images)

A Rolls-Royce terminou de construir o seu primeiro motor aeronáutico UltraFan, que pode melhorar a eficiência de combustível do avião em até 10%. O equipamento possui um sistema de ventilação de cerca de 3,6 metros, o maior do mundo, e foi projetado para funcionar com 100% de combustível de aviação sustentável.

O UltraFan custou mais de R$ 3,6 bilhões para ser concluído, graças à sua combinação de tecnologia e materiais de última geração.Possui pás de ventilador compostas de carbono com uma bainha de titânio para ajudar a protegê-las contra danos causados ​​por objetos e colisões com pássaros. Esses materiais ajudam a reduzir seu peso e aumentam a eficiência de combustível.

O equipamento forneceu 64 MegaWatts de potência em testes, o que é um recorde na indústria aeroespacial e equivalente à demanda energética de uma cidade pequena. O novo motor também oferece um aumento de 25% na eficiência de combustível em comparação com a primeira geração de turbofans.

Além disso, o UltraFan também produz 40% menos óxidos de nitrogênio, 35% menos ruído e quase zero material particulado não volátil em cruzeiro. O combustível de aviação sustentável com o qual o equipamento funcionará usa 80% menos carbono em todo o seu ciclo de vida do que o combustível de aviação tradicional.

A Rolls-Royce pretende começar a construir aeronaves narrowbody e widebody equipadas com motores UltraFan a partir de 2030. Antes disso, o fabricante planeja começar a equipar seus atuais motores de aeronaves Trent com tecnologias UltraFan para reduzir as emissões.

O presidente da Roll Royce Civil Aerospace, Chris Cholerton, destacou o atual estágio avançado de testes em que se encontra o projeto.

“Todos esperávamos por este momento, que é um marco tão importante para o programa e para a equipe que trabalhou nele”, disse Cholerton.

"A próxima etapa será ver o UltraFan rodar pela primeira vez com 100% de combustível de aviação sustentável em 2023, provando que a tecnologia está pronta para oferecer suporte a voos mais sustentáveis ​​no futuro", finalizou o executivo.

Via Yahoo! Notícias e Asian Aviation

Boom Supersonic apresenta o Symphony, o motor sustentável e econômico para o Overture

A Boom Supersonic, a empresa que constrói o avião mais rápido do mundo, anunciou o Symphony, um novo sistema de propulsão projetado e otimizado para seu avião supersônico Overture. A Boom também anunciou que fará parceria com três líderes do setor para desenvolver o Symphony, incluindo Florida Turbine Technologies (FTT) para design de motores, GE Additive para consultoria de design de tecnologia aditiva e StandardAero para manutenção.

“Desenvolver um motor supersônico especificamente para Overture oferece, de longe, a melhor proposta de valor para nossos clientes”, disse Blake Scholl, fundador e CEO da Boom Supersonic. “Através do programa Symphony, podemos fornecer aos nossos clientes um avião supersônico econômica e ambientalmente sustentável – uma combinação inatingível com as atuais restrições de motores derivados e normas da indústria.”

O Symphony será um projeto sob medida, aproveitando tecnologias e materiais comprovados para alcançar desempenho e eficiência supersônicos ideais. O novo sistema de propulsão da Overture operará com carbono líquido zero e atenderá aos níveis de ruído do Capítulo 14. Quando comparado a abordagens derivadas, espera-se que o Symphony proporcione um aumento de 25% no tempo de asa e reduza significativamente os custos de manutenção do motor, reduzindo os custos operacionais gerais do avião para clientes de companhias aéreas em 10%.

Com o projeto do Symphony já em andamento, o Overture está a caminho de obter a certificação de tipo em 2029. A produção está programada para começar em 2024 na Overture's Superfactory em Greensboro, Carolina do Norte, com lançamento em 2026 e primeiro voo em 2027.

Via Avitrader e Airways Magazine - Fotos: Divulgação

Como funciona o combustível de aviação sustentável?

As companhias aéreas estão apostando alto em biocombustíveis avançados para ajudá-las a alcançar suas ambiciosas metas líquidas de zero 2050 - ou, no caso da United Airlines, 2040 (Foto: Getty Images)

O mundo está ficando mais quente. Hoje, a aviação contribui com cerca de 3% das emissões mundiais de CO2. No entanto, com o crescimento do setor previsto para as próximas décadas, esse crescimento tende a aumentar substancialmente, causando um impacto ainda maior no clima. A menos, é claro, que as emissões possam ser reduzidas significativamente. Entre na promessa de Combustíveis de Aviação Sustentáveis. Mas como exatamente eles funcionam?

Quando a Associação Internacional de Transporte Aéreo (IATA) fez sua declaração de rede zero até 2050 para toda a indústria após sua reunião anual em Boston na segunda-feira passada, a organização depositou muitas esperanças na proliferação de combustíveis de aviação sustentáveis ​​(SAF) para alcançar o objetivo ambicioso.

De acordo com um cenário provável, as emissões zero de CO2 da aviação seriam alcançadas em até 65% com a mudança para SAFs. Na Ásia, o mercado de biocombustíveis para aviação deve atingir cerca de US$ 197 bilhões em meados do século. Hoje, os SAFs ainda são escassos. No entanto, esperançosamente, com incentivos políticos e investimentos, isso está definido para mudar. Mas como funciona o SAF?

Quimicamente semelhante

Quando se trata de química, os biocombustíveis avançados são muito semelhantes aos combustíveis fósseis tradicionais para aviação. O SAF, usado pelas companhias aéreas, é feito pela mistura de querosene convencional com hidrocarboneto renovável. Este último vem de várias matérias-primas, como óleo de cozinha (o McDonald's fornece a Neste com sobras de óleo de batatas fritas na Holanda), resíduos florestais, gramíneas do brejo salgado e algas.

O SAF é quimicamente semelhante ao combustível de aviação convencional e
pode ser usado com a infraestrutura existente (Foto: Neste)

Devido à sua composição química semelhante aos combustíveis padrão para aviação, eles são conhecidos como os chamados 'combustíveis drop-in'. Isso significa que eles podem ser incorporados diretamente na infraestrutura de reabastecimento hoje existente. Não há necessidade de alterar ou atualizar aeronaves ou motores.

Mais do que apenas CO2

Os benefícios ecológicos do uso de SAF decorrem da substituição do combustível de aviação convencional, mas também devido ao fato de que a matéria-prima, em muitos casos, teria sido deixada para se decompor em aterros sanitários. Isso, por sua vez, contribui para a liberação do gás metano - que, em 2019, foi responsável por 10% das emissões de gases de efeito estufa nos Estados Unidos (o CO2 representou 80% do total).

As matérias-primas disponíveis para SAF hoje são certificadas para uma mistura de 50% para voos comerciais. Concedido, ainda seria muito caro para as companhias aéreas usar metade do biocombustível (Foto: Getty Images)

100% de certificações de mistura em um futuro próximo

Você já deve ter ouvido que o SAF produz até 80% menos CO2 durante seu ciclo de vida do que o combustível de aviação tradicional. O número exato depende do tipo de matéria-prima utilizada, métodos de produção e sistemas de entrega dos aeroportos. A maioria dos milhares de voos comerciais que operam na SAF hoje o faz com uma combinação de até 10% de SAF.

No entanto, todas as vias de produção de matéria-prima aprovadas foram validadas para uma mistura de até 50%, como, por exemplo, todas as aeronaves Airbus. No entanto, a fabricante está confiante de que em breve alcançará a certificação de 100% para todos os seus aviões até o final da década.

Nova lei ambiental europeia pode deixar passagens aéreas mais caras

A União Europeia assinou uma nova lei ambiental que forçará as companhias aéreas a pagar mais pelo uso de combustíveis fósseis que emitem CO2, podendo com isso impactar o preço das passagens aéreas.

A medida foi tomada para levar as companhias aéreas a reduzir sua dependência de fontes tradicionais de combustível que emitem dióxido de carbono e avançar para soluções mais ecológicas. Atualmente, as empresas aéreas na Europa devem solicitar licenças do mercado de carbono da União Europeia para cobrir suas emissões de CO2.

Até agora, a UE distribuiu a maioria dessas licenças gratuitamente. Mas, de acordo com a agência de notícias Reuters, essas licenças gratuitas devem ser eliminadas até 2026. Serão disponibilizadas apenas para companhias aéreas que usam combustíveis de aviação sustentáveis (SAF) para compensá-las pelos custos adicionais de tais combustíveis, que são muito mais caros que o querosene.

Passagens aéreas ficarão mais caras?

É provável que sim.

Embora a União Europeia tenha até agora limitado a regra para cobrir apenas os voos que decolam e pousam dentro do bloco, entende-se que está se considerando estender a decisão para cobrir as emissões de todos os voos que partem da UE.

Se a ICAO, agência de aviação da ONU, atingir suas metas ecológicas de emissão zero para 2050, isso provavelmente terá seu próprio impacto nos preços das passagens, de acordo com Willie Walsh, diretor-geral da Associação Internacional de Transporte Aéreo.

O que dizem as Companhias Aéreas

A EasyJet reagiu à notícia, dizendo que “a precificação do carbono na aviação está quebrada”.

Um porta-voz da companhia aérea disse a um site internacional que estava “muito decepcionado” com a decisão, que efetivamente pune apenas as transportadoras de curta distância por usar combustível fóssil para alimentar seus aviões, apesar dos voos de longa distância serem muito piores para o meio ambiente.

“Este é um resultado muito ruim para o meio ambiente e para os cidadãos europeus”, disseram eles. “Os voos de longo curso representam cerca de 60% das emissões dos voos que partem dos aeroportos europeus, mas continuarão a ser excluídos da precificação do carbono na UE.”

Com que rapidez a indústria da aviação está “tornando-se verde”?

A IATA – Associação Internacional de Transportes Aéreos, que representa os interesses de 300 companhias aéreas em todo o mundo, estabelece padrões de segurança e sustentabilidade para a indústria da aviação. Em outubro passado, cerca de 200 países se comprometeram a reduzir a poluição provocada pela aviação.

A transição para combustíveis sustentáveis ajudará a indústria a atingir sua meta de zero emissões líquidas até 2050, uma resolução aprovada pela IATA. E entidade estima que 65% da contribuição para alcançar o zero líquido na aviação virá do combustível de aviação sustentável, com outros 13% provenientes de novas tecnologias.

Atualmente, os motores a jato são certificados para operar usando até 50% SAF, mas é provável que aumente para 100% à medida que a tecnologia melhore. A IATA espera que o SAF represente apenas 5% da redução de CO2 até 2030, mas cresça para 17,5% até 2035.

Ativistas ambientais, no entanto, dizem que muito pouco está sendo feito pelas companhias aéreas – e governos – para alcançar o zero líquido até 2050. Eles dizem que as emissões de voos internacionais deveriam ter sido adicionadas ao mercado de carbono anos atrás.

Por quantas emissões de CO2 a indústria da aviação é responsável?

De acordo com o Air Travel Action Group, os voos produziram 915 milhões de toneladas de CO2 em 2019 – cerca de 2,1% de todas as emissões de dióxido de carbono induzidas pelo homem.

Ele diz que a indústria da aviação como um todo, no entanto, produz cerca de 12% das emissões de todas as fontes de transporte, em comparação com 74% do transporte rodoviário.

A indústria está melhorando, no entanto, embora lentamente. A Agência Internacional de Energia relata que as aeronaves que saem das linhas de produção hoje são cerca de 85% mais eficientes do que os jatos da década de 1960 e cerca de 20% mais eficientes do que os aviões que estão substituindo.

A própria eficiência de combustível melhorou 1,9% a cada ano entre 2010 e 2019, demonstrando que o combustível de aeronaves se tornou mais sustentável ao longo dos anos.

O que é SAF

Combustível de aviação sustentável (SAF) é um termo geral usado para cobrir uma variedade de tipos de combustível não fóssil que estão sendo desenvolvidos para levar a aviação a um futuro mais ecológico.

O principal desafio para os fabricantes é torná-los o mais semelhantes possível ao combustível de aviação comum, evitando a adaptação de aeronaves ou motores para acomodá-lo. Estes são conhecidos como combustíveis “drop-in”, pois podem ser facilmente incorporados aos sistemas de abastecimento existentes nos aeroportos.

Onde os combustíveis fósseis levam milhões de anos para se formar no subsolo, o SAF é produzido a partir de materiais que já existem acima do solo e em nosso meio ambiente. Eles incluem gases residuais, resíduos agrícolas e florestais, resíduos domésticos e comerciais e até mesmo óleo de cozinha reciclado.

Crucialmente, embora o SAF ainda libere os mesmos produtos químicos na atmosfera que os combustíveis fósseis quando queimados no motor de um avião, eles cortam 80% das emissões criadas na fabricação de combustível para aviação.

Via Isabela Dutra (Pontos pra Voar)

FAB acompanha experimento científico na atmosfera Amazônica

Impactos das mudanças climáticas no funcionamento do ecossistema amazônico está entre os possíveis resultados da observação.

A Força Aérea Brasileira (FAB) acompanha um experimento científico inédito na Amazônia, o chamado CAFE-Brazil – Chemistry of the Amazonian Atmosphere-Field Experiment in Brazil. Por dois meses, dezembro e janeiro, a atmosfera amazônica será analisada em detalhes, com um avião especial, um barco da Universidade do Estado do Amazonas (UEA), medidas na torre ATTO (Amazon Tall Tower Observatory), e um novo radar em Balbina, localizada a cerca de 150 Km ao Norte de Manaus.

O experimento CAFE-Brazil é uma parceria entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), a Universidade de São Paulo (USP), e a UEA, tendo do lado alemão a coordenação do Instituto Max Planck de Química.

Os cientistas pretendem compreender os processos químicos naturais na interação entre a floresta, a atmosfera e o intenso ciclo hidrológico que são acoplados por processos ainda não conhecidos totalmente. Os resultados devem ajudar a explicar como, por exemplo, a floresta influencia no clima da região e os impactos das mudanças climáticas no funcionamento do ecossistema amazônico.

Com isso, a FAB recebeu solicitação do Ministério da Defesa para autorizar o sobrevoo, em território nacional, da aeronave alemã HALO (High Altitude and Long Range Research Aircraft). Após análise minuciosa do Comando de Operações Aeroespaciais (COMAE), assessorou-se pela continuidade dos aspectos operacionais, relacionados ao voo.

Os voos, que cobrirão toda a Amazônia, seguirão padrões definidos para medir perfis verticais do solo à alta atmosfera e com extensos transectos horizontais. O plano também inclui os chamados voos em hélice, durante os quais o HALO irá espiralar de baixas altitudes até uma altitude de 15 quilômetros. As medições de aeronaves serão fundamentais para descobrir como os processos de oxidação atmosférica ocorrem na troposfera acima da floresta amazônica e como eles influenciam a formação e o crescimento de partículas de aerossóis, que são de importância central como núcleos de condensação de nuvens.

Para acompanhar o experimento, o COMAE enviou o Major Especialista em Fotografia Edinelson Ferreira de Sena, Doutorando em Geociências Aplicadas, para participar como observador aéreo e analista dos sistemas sensores aeroembarcados, com o propósito de proporcionar a segurança necessária ao cumprimento dos planejamentos e execução dos voos em território nacional. “Ter a oportunidade de conhecer o projeto e vivenciar esse experimento é algo único, pois a ciência é fundamental para definição de estratégias de preservação e conservação da Floresta Amazônica. Além disso, como especialista em Sensoriamento Remoto, considero justo e perfeito colocar em prática metodologias inovadoras de coleta e análise de dados, em prol da ordem e do progresso do Brasil”, finaliza o Major Sena.

Via COMAE/FAB

Aeronave especial, barco, radar e torre ajudam a desvendar os segredos da floresta e da atmosfera amazônica

Equipe multidisciplinar envolvendo cientistas brasileiros e alemães investiga com instrumentos inovadores processos físico-químicos na interação entre a floresta e a atmosfera da Amazônia.

Os voos, que cobrirão toda a Amazônia, seguirão padrões definidos para medir perfis verticais
do solo à alta atmosfera (Foto: Luiz Augusto Machado e Lucía Barreiros/Flickr)

Dezembro começa com a largada de um grande e inédito experimento científico na Amazônia, o Chemistry of the Amazonian Atmosphere-Field Experiment in Brazil (Cafe-Brazil). Por dois meses, a atmosfera amazônica será analisada em detalhes, com um avião especial, um barco da Universidade do Estado do Amazonas (UEA), medidas na torre Amazon Tall Tower Observatory (ATTO) e um novo radar em Balbina, localizada a cerca de 150 quilômetros (km) ao norte de Manaus.

O experimento é uma parceria entre o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), o Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa), a USP e a Universidade do Estado do Amazonas (UEA), tendo do lado alemão a coordenação do Instituto Max Planck de Química. Os cientistas querem compreender os processos químicos naturais na interação entre a floresta, a atmosfera e o intenso ciclo hidrológico que são acoplados por processos ainda não conhecidos totalmente. Os resultados devem ajudar a explicar como, por exemplo, a floresta influencia o clima da região e os impactos das mudanças climáticas no funcionamento do ecossistema amazônico.

Um dos diferenciais do Cafe-Brazil é a instrumentação especial do avião. O experimento é centrado em medidas da aeronave de pesquisa Halo (High Altitude and Long Range Research Aircraft), operado pelo Centro Aeroespacial Alemão (DLR). O Halo é um avião de grande porte, com características especiais, capaz de voar a 15 km de altitude, na interface entre a troposfera e a estratosfera, e que pode cobrir grandes extensões com medidas detalhadas de processos atmosféricos e medidas de gases e partículas de aerossóis.

“Com ele, vamos estudar as partículas de aerossóis e gases que são responsáveis pelo intenso ciclo hidrológico amazônico, desvendando os mecanismos de nucleação de partículas na alta atmosfera, produzidas a partir da oxidação química de compostos orgânicos voláteis emitidos pela floresta na baixa atmosfera”, explica o físico Paulo Artaxo, do Instituto de Física (IF) da USP.

Luiz Augusto Machado, do Inpe e USP, explica que a meteorologia peculiar da Amazônia transporta esses gases para a alta atmosfera, e as nuvens trazem de volta estas partículas. O avião Halo é equipado com 19 instrumentos especiais, que medirão dezenas de parâmetros físico-químicos de gases e partículas, tais como compostos orgânicos voláteis, óxidos de enxofre e nitrogênio, monóxido de carbono, metano, ozônio, radicais livres e água.

Parceria estratégica

Inpa, Inpe, USP e Max Planck têm parceria de longa data, estudando gases-traços, aerossóis e nuvens sobre a Amazônia há mais de 25 anos. Com a implantação da torre ATTO, projeto conjunto germano-brasileiro iniciado em 2008, operada pelo Inpa, e a participação de pesquisadores da UEA, a colaboração ganhou ainda mais envergadura científica. “Teremos o avião Halo, o barco da UEA e a instrumentação da torre ATTO integrados nesse experimento. Não se faz ciência isoladamente, e a parceria com as instituições locais é mais que essencial, é estratégica”, diz Artaxo.

Para Beto Quesada, cientista do Inpa, a parceria Inpa-Instituto Max Planck na operação e manutenção da torre ATTO tem fornecido informações científicas “extraordinárias” sobre o funcionamento do ecossistema amazônico. Além dele, também participam Bruno Takeshi (Inpa) e Sergio Duvoisin (UEA).

Dirceu Herdies, do Inpe, afirma que o experimento Cafe-Brazil abre novas perspectivas sobre as ligações entre alta altitude e biologia florestal, conectadas por convecção vertical e correntes descendentes, e complementará as medições de longo prazo na torre ATTO. Associado a essas medidas, o estudo contará com extensa componente de modelagem atmosférica, coordenada por Dirceu, que utilizará modelos regionais com componentes químicas em alta resolução.

“A Amazônia é crítica para as mudanças climáticas globais, e precisamos entender melhor as ligações entre as emissões florestais, o transporte atmosférico e o impacto das mudanças climáticas na floresta. As estratégias de preservação da floresta amazônica precisam ser baseadas na ciência para serem efetivas, e experimentos como este fornecem a base para proteger a floresta amazônica”, acrescenta Artaxo.

Jos Lelieveld, líder científico da expedição e diretor do Instituto Max Planck de Química, diz que a expectativa é obter novas informações sobre os processos químicos na atmosfera acima da floresta tropical e também sobre as interações entre a biosfera e a atmosfera, a fim de explicar melhor o papel fundamental da floresta tropical no sistema terrestre.

Joachim Curtius, cientista atmosférico experimental e professor da Universidade Goethe, em Frankfurt, comentou estar “ansioso” pelos voos de pesquisa: “Estamos felizes em fazer parte desse importante projeto e que ele possa finalmente começar”, disse, referindo-se à longa espera – o experimento deveria ter sido lançado na primavera de 2020, mas foi adiado devido à pandemia do coronavírus. “Nosso foco é a formação de partículas a partir de gases-traços emitidos pela floresta”, complementa.

Medidas aéreas, na superfície e fluviais

Os voos, que cobrirão toda a Amazônia, seguirão padrões definidos para medir perfis verticais do solo à alta atmosfera. O plano também inclui os chamados voos em hélice, durante os quais o Halo irá voar em espiral de baixas altitudes até uma altitude de 15 quilômetros. As medições de aeronaves serão fundamentais para descobrir como os processos de oxidação atmosférica ocorrem na troposfera acima da floresta amazônica e como eles influenciam a formação e o crescimento de partículas de aerossóis, que são de importância central como núcleos de condensação de nuvens.

Os cientistas também querem encontrar a resposta para a questão de por que a natureza autolimpante da atmosfera não ocorre na floresta tropical, embora grandes quantidades de radicais hidroxila sejam constantemente consumidas. O composto químico é considerado um detergente para a atmosfera porque oxida poluentes como o metano e produz produtos de reação solúveis em água que são lavados do ar com a chuva.

Os estudos do avião Halo serão complementados por medidas detalhadas e similares sendo realizadas na torre ATTO, a uma altura de 325 metros, localizada no meio da floresta amazônica. Além das observações climáticas em diferentes alturas na atmosfera, as medidas na torre ATTO permitirão um grande detalhamento no topo das árvores e dentro do dossel da floresta. “Uma vez que um conjunto semelhante de instrumentos é implantado na torre ATTO como no avião Halo, isso oferece uma oportunidade única de vincular as medições diretamente acima da floresta tropical”, explica Machado.

Uma terceira componente do experimento será executada em janeiro, com uma expedição fluvial em um barco científico da UEA, coordenada pelo professor Sergio Duvoisin, que irá percorrer o longo trajeto de Manaus a São Gabriel da Cachoeira, no Alto Rio Negro, realizando medidas similares às do avião e da torre ATTO. O barco da UEA também é instrumentalizado para medida de gases de efeito estufa e aerossóis biogênicos emitidos pela vegetação, explica Lucana Rizzo, da USP, que também coordena as medidas fluviais.

Ciência é fundamental

A floresta amazônica tem importância ecológica global. Além de realizar a fotossíntese, essencial para a atmosfera planetária, atua como agente estabilizador do clima do planeta e influencia os ciclos da água e do carbono. Também produz grandes quantidades de compostos orgânicos voláteis (VOCs), como isopreno, que após oxidação formam partículas de aerossóis, que são essenciais para a formação de nuvens e precipitação (chuva). Pela sua localização tropical, a convecção profunda transporta essas componentes para a alta atmosfera, onde participam da circulação atmosférica global.

De acordo com os cientistas, os VOCs, vapor de água e ozônio sofrem alterações químicas na atmosfera, que envolve os radicais hidroxila. Este composto químico oxida poluentes como o metano, um potente gás de efeito estufa. Todos estes processos afetam as emissões e absorção de dióxido de carbono, o principal gás de efeito estufa, responsável pelo aquecimento global.

Experimentos científicos como o Cafe-Brazil são essenciais para conhecermos processos críticos que envolvem as florestas tropicais como a Amazônia. A ciência é fundamental para definirmos estratégias de conservação da floresta amazônica. Reduzir o desmatamento e a degradação florestal é fundamental para podermos ter a chance de limitar o aquecimento global a 2 graus Celsius. A Amazônia é chave na manutenção do clima global”, conclui Artaxo.

O experimento Cafe-Brazil conta com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (Fapeam) e do Instituto Max Planck de Química (MPIC).

Via Adrielly Kilryann, do Jornal da USP (Com informações do Instituto Max Planck de Química, Goethe University Frankfurt, IF-USP e Inpa)

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Como aumentar o volume de passageiros no setor de aviação civil, ao mesmo tempo em que se reduzem drasticamente as emissões de gases de efeito estufa dos aviões? Abaixo, os principais elementos desta questão:

O que o tráfego aéreo representa?

O setor aéreo transportou 4,5 bilhões de passageiros em 2019, o que significou uma produção de 900 milhões de toneladas de CO2, ou seja, em torno de 2% das emissões globais. Estima-se que, até 2050, o número de passageiros dobrará, o que, em princípio, também significaria dobrar a emissão de CO2.

Essa previsão gerou mobilização ambiental, com campanhas como a “Flygskam” (“vergonha de pegar avião”), na Suécia, em 2018.

Entre 2009 e 2019, as companhias aéreas melhoraram sua eficiência energética em 21,4%, de acordo com a Associação Internacional de Transporte Aéreo (Iata, na sigla em inglês). Isso não impede, no entanto, que as emissões do setor continuem aumentando.

Quais são os compromissos?

No início de outubro, a Iata se comprometeu a ter “zero emissão líquida” de CO2 até 2050. A meta inicial era simplesmente dividi-las por dois.

No nível dos Estados, a União Europeia quer reduzir suas emissões em 55% até 2030, na comparação com 1990. Isso inclui o setor aéreo. Os Estados Unidos querem, por sua vez, reduzir em 20%as emissões da aviação comercial, em relação à trajetória atual.

Quais são os instrumentos para atingir este objetivo?

Os europeus esperam que os avanços tecnológicos e de infraestrutura – seja com novos materiais, motores mais econômicos, melhor gestão do tráfego aéreo, aviões à base de hidrogênio, ou um maior papel da energia elétrica – ajudem a reduzir pela metade as emissões. A Iata acredita, porém, que apenas 14% do objetivo será alcançado.

Para atingir “zero emissão líquida”, os planos do setor passam por mecanismos de compensação de carbono (como plantar árvores). A proposta é criticada por ONGs de defesa do meio ambiente, pois seria apenas deslocar o problema – e não resolvê-lo.

Qual é o papel dos combustíveis sustentáveis?

“A única solução milagrosa para descarbonizar a aviação são os combustíveis sustentáveis”, afirma Brian Moran, responsável pela área de desenvolvimento sustentável da Boeing.

A Iata calcula que dois terços do esforço de descarbonização deverão recair nos combustíveis de aviação sustentáveis (CAS), produzidos de óleo de cozinha, algas, resíduos de madeira, ou produtos de “biomassa”.

A Comissão Europeia planeja estabelecer uma obrigação de incorporação de 2% de CAS no querosene de aviação em 2025; 5%, em 2030; e 63%, em 2050. Boeing e Airbus preveem que seus aviões poderão voar com 100% CAS até o final desta década.

Hoje, os CAS custam quatro vezes mais do que o querosene e, o que é mais delicado, não é fácil obtê-los. Representam menos de 0,1% dos 360 bilhões de litros de combustível usados pela aviação em 2019. 

Todo um novo setor deve surgir, para aumentar a produção e fazer o preço cair. A UE considera que isso poderá ser alcançado por meio de novos impostos sobre o querosene para voos domésticos, enquanto os Estados Unidos propõem incentivos fiscais.

É possível?

O CEO da Airbus, Guillaume Faury, acredita que as inovações tecnológicas nos aviões e, em particular, no avião a hidrogênio, estarão prontas, “mas não se trata apenas de criar o avião, e sim de agências reguladoras do setor energética”.

A biomassa é, no entanto, um recurso limitado. Como explica Jo Dardenne, da Federação Europeia para Transporte e Meio Ambiente (T&E, na sigla em inglês) à AFP: “Consideramos que, até 2050, os biocombustíveis avançados à base de resíduos cobrirão 11% das necessidades do setor aéreo.

O setor aposta, portanto, nos futuros combustíveis sintéticos, ou eletrocombustíveis, fabricados com hidrogênio produzido com eletricidade renovável e com CO2 capturado na atmosfera.

Produzir eletrocombustíveis que somem 10% do consumo atual de querosene de aviação equivale, contudo, à produção total de eletricidade de Espanha e França juntas, explica o diretor da Agência Internacional de Energia (AIE), Timur Gül.

“As tecnologias que se quer desenvolver para reduzir as emissões do setor aéreo serão extremamente energívoras”, acrescenta Dardenne, para quem não há outro remédio a não ser “mudar de paradigma”, ou seja, voar menos.

Via AFP

Passageiros de aviões jogam fora US$ 4 bilhões em comida por ano

Comida servida a bordo na classe executiva (Foto: Adobe Stock)

Os pães, chickens e pastas que os passageiros deixam nas bandejas dos aviões geram toneladas de comida desperdiçada por ano. As perdas com isso são avaliadas em US$ 4 bilhões (R$ 20,82 bilhões) pela Iata (Associação Internacional de Transportes Aéreos), a partir de dados das companhias aéreas.

"Neste ano, o mercado de comida nos voos é estimado em US$ 20 bilhões. As companhias aéreas relatam que 20% de seu lixo é formado por comida e bebidas intocadas ou parcialmente consumidas. Isso significa que efetivamente estamos queimando US$ 4 bilhões de valor em alimentos em estado perfeito", lamenta Jon Godson, diretor-assistente de Sustentabilidade da Iata.

Godson aponta que as empresas aéreas buscam formas de reduzir o desperdício, como dar mais opções de cardápio para os passageiros, mas que questões regulatórias impedem que as sobras, assim como outros tipos de lixo gerados a bordo, tenham destinação melhor.

Por voo, cada passageiro deixa para trás em média 1,43 kg de lixo.

Os governos de muitos países consideram os restos de comida dos aviões como potencial ameaça biológica: alimentos de origem fresca, como carne, leite e frutas, podem levar doenças, vírus e bactérias de um território a outro.

Assim, a empresa aérea pode ser processada se ficar comprovado que ela agiu de modo negligente e colaborou para a transmissão de uma nova moléstia, mesmo que ela atinja apenas animais, como a gripe suína.

Para se proteger de processos, as empresas aéreas muitas vezes enviam o lixo gerado a bordo para ser incinerado —incluindo alimentos dispensados pelos viajantes.

Godson diz que as regras de manejo do lixo aeroviário impede não só a doação de comida, mas a reciclagem dos copos, plásticos e outros utensílios usados a bordo. No Reino Unido, por exemplo, há uma regulação que impede a entrada e a reciclagem de embalagens que tenham tido contato com carne ou leite.

"Em uma auditoria em Heathrow, perguntei a uma autoridade de saúde se poderíamos reciclar os copos de papel secos, e a resposta foi 'só sobre o meu cadáver", conta Godson. "Se uma embalagem for tratada com calor, como ela iria passar uma doença a um porco? Temos uma regulação irrealista", critica.

Godson diz que os governos deveriam ter mais controle sobre o contrabando de carne escondida nas bagagens. Segundo ele, estudos apontam que cerca de mil toneladas do produto são despachadas de modo irregular por ano, no meio de bagagens, só dos aeroportos de Genebra e Zurique.

A Iata aponta também que as diferenças de regras entre os países dificultam a reciclagem das embalagens usadas a bordo. Algumas empresas estão adotando copos de papel que têm revestimento interno de plástico. Em alguns lugares, eles podem ser reciclados. Já em outros, são vetados por serem de uso único.

"Podemos trocar o plástico por cerâmica ou vidro, mas eles são mais pesados. Isso significa que o avião carregará mais peso, consumirá mais combustível e ao final emitirá mais CO2, o que não é bom para o ambiente", comenta Olga Miltcheva, diretora-assistente de Engajamento na Iata.

Via Rafael Balago (Folha de S.Paulo)

Avião totalmente elétrico Maxwell, da NASA, “voa nas asas” de pequenas empresas dos EUA

Aeronave X-57 Maxwell (Imagem: NASA)

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos Estados Unidos, mais conhecida pela sigla NASA, informou que o projeto X-57 “Maxwell”, a aeronave totalmente elétrica experimental da agência, está trabalhando para fornecer, à indústria e aos reguladores, conhecimento que revolucionará a aviação sustentável.

O desenvolvimento desse conhecimento envolveu mais de uma década de estreito alinhamento entre a NASA e seus parceiros do setor privado – e isso começou com o apoio a uma pequena empresa.

A criação dessa nova aeronave exigiu intensa pesquisa e desenvolvimento e, para produzi-la, a NASA trabalhou com a Empirical Systems Aerospace (ESAero), uma pequena empresa com sede em San Luis Obispo, Califórnia.

A ESAero, a principal contratada do projeto X-57, forneceu suporte para o projeto, análise, fabricação, integração, teste de solo, ferramentas de diagnóstico e modelagem de software para a aeronave.

Os primeiros esforços da ESAero na pesquisa de aeronaves elétricas foram apoiados pela NASA através do programa Pesquisa de Inovação em Pequenas Empresas e Transferência de Tecnologia para Pequenas Empresas (SBIR/STTR – Small Business Innovation Research and Small Business Technology Transfer).

(Imagem: NASA via YouTube)

Em 2009, a empresa recebeu seu primeiro prêmio SBIR da NASA para projetar e analisar a eficiência de novos conceitos de aeronaves totalmente elétricas e híbridas. A partir deste e de outros prêmios SBIR, veio a aeronave experimental de Pesquisa Operacional de Tecnologia de Propulsão Elétrica Convergente Escalável (SCEPTOR – Scalable Convergent Electric Propulsion Technology Operations Research), posteriormente designada como X-57 Maxwell.

Starr Ginn foi um dos primeiros apoiadores da pesquisa de aeronaves elétricas da NASA. Durante os primeiros dias da ESAero desenvolvendo o SCEPTOR, Ginn atuou como vice-diretor de pesquisa aeronáutica no Armstrong Flight Research Center em Edwards, Califórnia.

Nessa função, ela emitiu a chamada do programa SBIR/STTR da NASA para propostas relacionadas a testes de voo, incluindo aeronaves elétricas híbridas. Ele também ajudou a ESAero enquanto o trabalho SBIR da empresa evoluía para escalas maiores. Um prêmio SBIR da NASA de Fase III permitiu que a ESAero fizesse a transição para contratante principal do projeto X-57.

Durante seu tempo no projeto, Ginn disse que viu a aeronave X-57 servir como uma importante parceria entre os setores público e privado.

“Esta indústria de construção de aviões elétricos é muito competitiva”, disse Ginn, que agora atua como estrategista líder de Mobilidade Aérea Avançada da NASA. “Ter um projeto patrocinado pela NASA, onde podemos compartilhar com o público todas as nossas lições aprendidas, permite que a indústria cresça. O projeto X-57 tem sido rico em conhecimento para que as pessoas não precisem reinventar a roda.”

O projeto X-57 é um esforço de equipe. Envolveu a colaboração entre o Armstrong Flight Research Center da NASA, o Langley Research Center em Hampton, Virgínia, e o Glenn Research Center em Cleveland, além da ESAero, que adicionou várias pequenas empresas subcontratadas à equipe de inovadores da indústria, que apoiam a pesquisa e o desenvolvimento da aeronave elétrica. São elas:

– A inovadora da indústria de Mobilidade Aérea Urabana, Joby Aviation, de Santa Cruz, Califórnia, forneceu os controladores e motores elétricos de cruzeiro refrigerados a ar JMX57;

– A inovadora de baterias EPS – Electric Power Systems, de Logan, Utah, é responsável pelo desenvolvimento do sistema de baterias da aeronave;

– A Sierra Technical Services, de Tehachapi, Califórnia, apoiou melhorias de design, embalagem e resfriamento na nacele de cruzeiro e na fabricação de peças compostas;

– A TMC Technologies, de Fairmont, West Virginia, apoiou a validação e verificação de todos os sistemas de software.

O motor de cruzeiro totalmente elétrico usado ​​no X-57 Maxwell (Imagem: NASA)

A aeronave X-57 tem seu voo de ensaio inaugural planejado para 2023, para continua a ser pioneira para uma nova geração de aeronaves elétricas. Seu sucesso até agora serve como prova da importância dos investimentos da NASA em pequenas empresas americanas e no compartilhamento de conhecimento.

“O trabalho da NASA com o setor privado neste projeto trouxe muita transparência para a indústria, e as empresas conseguiram crescer sozinhas”, diz Ginn. “Essa é uma grande parte dos SBIRs. O governo assume as ideias de alto risco e ajuda a amadurecê-las até que se tornem um produto viável para a indústria.”

Via Murilo Basseto (Aeroin) - Com informações da NASA

Embraer apresenta projetos de aviões de até 30 lugares com propulsão elétrica híbrida e a hidrogênio

A Embraer apresentou na segunda-feira (5) novos conceitos de aeronaves, como parte dos avanços do programa Energia - iniciativa da Embraer para zerar as emissões de poluentes na indústria da aviação até 2050.

Um ano após o evento Sustentabilidade em Ação da Embraer, que detalhou o estudo de quatro novos conceitos de aeronaves movidas a novas tecnologias e energias renováveis, a empresa tem focado em dois projetos de 19 a 30 lugares, com propulsão elétrica híbrida e elétrica a elétrica . As pesquisas têm sido aprimoradas com base na experiência técnica de 50 anos da empresa, contribuições externas de companhias aéreas e estudos conjuntos com fabricantes de motores. Os dois projetos oferecem um caminho tecnicamente realista e viável para zerar as emissões de carbono.

Energia Híbrido (E19-HE e E30-HE) – anunciado em 2021 com nove lugares, a Embraer agora explora uma versão de 19 e 30 lugares com:

• propulsão híbrida-elétrica paralela

• até 90% de redução de emissões de CO2 ao usar SAF

• versões de 19 e 30 lugares

• motores na traseira

• prontidão tecnológica - início de 2030

Energia com Célula de Combustível H2 (E19-H2FC e E30-H2FC) – anunciada com 19 lugares em 2021, a Embraer estuda uma versão de 30 lugares com:

• propulsão elétrica a hidrogênio

• emissão zero de CO2

• versões de 19 e 30 lugares

• motores elétricos na traseira

• prontidão tecnológica – 2035

Ainda em fase de avaliação, as arquiteturas e tecnologias estão sendo avaliadas quanto à viabilidade técnica e comercial. O Conselho Consultivo do programa Energia também foi lançado para aproveitar as contribuições e a colaboração de companhias aéreas parceiras.

De acordo com Arjan Meijer, presidente e CEO da Embraer Aviação Comercial, a companhia estabeleceu metas ousadas, mas realistas, para que esses conceitos cheguem ao mercado. “Desde que anunciamos nossos conceitos Energia, no ano passado, estivemos avaliando diferentes arquiteturas e sistemas de propulsão. Esses esforços terminaram nas atualizações de nossos conceitos que compartilhamos hoje”, disse. O executivo destacou ainda a participação de algumas companhias aéreas no Conselho Consultivo do programa Energia: “A experiência e o conhecimento que trazem para o estudo serão fundamentais para acelerar para as próximas fases.”

Luis Carlos Affonso, vice-presidente sênior de Engenharia, Tecnologia e Estratégia Corporativa da Embraer, completa: “Como as novas tecnologias de propulsão serão aplicadas pela primeira vez em aeronaves menores, a Embraer está em uma posição única. Os aviões de 19 e 30 lugares são pontos de partida mais adequados para estudos focados, uma vez que devem apresentar prontidão técnica e econômica mais cedo”. Além disso, Affonso reforça os avanços que já ocorreram nas últimas décadas: “Embora os desafios de uma aviação com emissão zero de carbono sejam experimentados, em menos de 25 anos nossas aeronaves comerciais já reduziram o consumo de combustível e as emissões de CO2 em quase 50% com base em assento/milha, usando apenas combustíveis convencionais e propulsão – estou tentado de que podemos zerar as emissões de poluentes.”

Via Embraer - Imagem: Divulgação/Embraer

Zeppelins e aviões elétricos nos céus do futuro

Entre os Acordos de Paris e a Lei Europeia do Clima, a realidade internacional debate-se com graves problemas. O transporte aéreo pode vir a ser dos setores que vai sofrer mais alterações.

Quando o mundo discute a transição energética e a urgência de diminuição da pegada carbónica, a aviação civil quer entrar no ‘jogo’ e está a apostar em dois projetos com o objetivo de diminuir os 2,8% das emissões anuais de carbono com que contribui para a poluição mundial.

Duas das opções mais faladas são o regresso dos zeppelin’s com a Hybrid Air Vehicles e o aparecimento da aviação elétrica, com duas construtoras de aeronaves, que já são as mais avançadas nesta área, a Heart Aerospace, que tem encomendas de algumas das principais companhias aéreas a nível mundial e a Eviation Aircraft que fez o seu primeiro voo experimental em setembro, de forma bem-sucedida.

A HAV e o regresso do zeppelin

O Airlander é o novo zeppelin da Hybrid Air Vehicles (HAV), que pode vir a alterar o método de transporte aéreo de carga e passageiros. Pela primeira vez em décadas foi anunciado o regresso de um meio de transporte que teve a sua reputação manchada, após um dos eventos mais célebres da história: o desastre de Hindenburg, que ocorreu a 6 de maio de 1937, quando o dirigível “carregado” com hidrogénio, pegou fogo, provocando a morte de 97 ocupantes (36 passageiros e 61 tripulantes). O veículo foi utilizado essencialmente como meio de propaganda do regime nazi e realizou 36 viagens, entre elas Frankfurt-Nova Iorque, até ocorrer o acidente na base naval de Lakehurst em Nova Jersey.

Apesar de terem existido alguns zeppelin’s ao longo da história, desde o incidente do Hindenburg, nunca mais se recuperou a utilização desta aeronave como um meio transporte de longas distâncias.

Ferdinand Von Zeppelin, criou os primeiros zeppelin’s no começo do séc. XX e fundou a Luftschiffbau-Zeppelin GmbH, que formou a primeira linha aérea do mundo e acabou por desaparecer no decorrer da Segunda Guerra Mundial em 1945. Cerca de 50 anos depois, a empresa renasceu das cinzas em 1993 e recorreu ao grupo Zeppelin New Technology para a construção do Zeppelin NT, que foi lançado em 2001.

O regresso do Zeppelin nos anos 90, foi possível através da utilização de hélio que ao contrário do hidrogénio não é inflamável. Contudo o Zeppelin NT foi utilizado para fins lúdicos, como um meio para pequenos passeios turísticos ou publicidade.

O hélio tem a capacidade de gerar a elevação da estrutura do Airlander, o que faz com que a potência de propulsão possa ser muito reduzida em comparação com uma aeronave a hélice tradicional – o que tem como consequência uma redução de 75% das emissões, que pode chegar a 90%, caso a HAV seja capaz de concluir o desenvolvimento dos seus motores elétricos.

O Airlander 10, segundo a Hybrid Air Vehicles, vai ser capaz de voar por um período de cinco dias de seguida, transportar até 10 toneladas de carga e ter um alcance de 7400km, com uma velocidade de cruzeiro de 110 km/h. O objetivo desta aeronave não vai ser a velocidade, pois de acordo com a marca, a sua função será realizar expedições turísticas a lugares inóspitos.

O Airlander 10 vai direcionar-se para o setor turístico, tal como o Zeppelin NT, mas tratam-se de dirigíveis totalmente diferentes, tendo em conta que o grupo que faz viagens com o Zeppelin NT, não oferece percursos superiores a 120 minutos.

Além da elevada autonomia do Airlander 10, a HAV, vai tentar apostar noutro segmento importante no transporte aéreo – a carga. O Airlander 50 é um dirigível que “promete” ter uma capacidade de carga bruta de 50 toneladas e transportar 200 passageiros. Para se ter uma ideia, um dos aviões militares de carga mais conhecidos no mundo, o C-130 Hercules, tem uma capacidade de carga de 19 toneladas, o que coloca o Ailander 50 num posicionamento interessante para transporte de carga “não urgente”.

Contudo, a HAV não fornece mais informações, nomeadamente o impacto que o Airlander 50 pode ter na indústria, e se o Airlander 10 virá a ter mais alguma utilidade, além de viagens turísticas.

Aviação elétrica e as hipóteses em cima da mesa

Certo é que a HAV não se encontra sozinha nesta nova fase da aviação civil. Em 2019, a construtora de aviões, Eviaton, apresentou o modelo Alice. Um avião totalmente elétrico, que iria ter uma velocidade de cruzeiro semelhante a um avião a hélice comum.

Até agora, o projeto parece avançar com sucesso, visto que após o desenvolvimento de vários protótipos, a Eviaton realizou o seu primeiro voo inaugural, sem falhas (dia 27 de setembro), ao fazer um percurso de 8 minutos, a mais de 1000 metros de altitude, a uma velocidade de 273 km/h. Após a finalização deste voo, John Pearson, o CEO da DHL Express, referiu que “a conclusão do primeiro voo confirma a nossa convicção de que a era da aviação sustentável está aqui”. “A gama e a capacidade do Alice torna-o numa solução sustentável, única, para a nossa rede global de aviação e apoia a nossa aspiração de dar uma contribuição substancial para a redução da pegada de carbono e em última instância, alcançar as emissões zero até 2050”.

Pearson, referiu-se ao que ficou estipulado nos Acordos de Paris (assinado por 195 países), onde foi estabelecida a meta de atingir-se uma neutralidade carbónica até 2050 e que acabou por originar o European Green Deal, que estipulou o mesmo objetivo e data.

A empresa alega que em 2027 já vai ter em produção este modelo, que poderá ser carregado em 30 minutos e terá uma autonomia de 800km, com uma velocidade máxima de cruzeiro de 460km/h. Como aspeto menos positivo, a capacidade de cabine irá ser de apenas 9 passageiros.

Com o progresso da tecnologia de mobilidade elétrica no setor aeronáutico, também já existem alguns exemplares, que sacrificam o alcance, pelo aumento da capacidade de passageiros. É o caso do ES-30, a nova aeronave de transporte aéreo regional, a ser desenvolvida pela Heart Aerospace. De acordo com a empresa sueca, a aeronave vai ter uma autonomia de 200km, totalmente elétrica e de 400km, híbrida, mas contrariamente à Eviaton, o ES-30 vai dispor de 4 motores elétricos que vão contribuir para que seja capaz de transportar 30 passageiros. Esta alteração acaba por viabilizar estes aviões como um possível meio de transporte comercial, adequado para curtas distâncias.

Esta conjuntura levou a empresa de aviação portuguesa — SevenAir, a encomendar três unidades do ES-30. O objetivo vai ser, segundo a direção da empresa, operar em rotas como Cascais, Viseu, e Vila Real. Juntamente com a Sevenair foram feitas encomendas de grandes companhias aéreas, entre elas, a American Airlines (200 unidades) e a Air Canada (30 unidades).

Apesar de ainda existir uma autonomia limitativa, Alexandre Alves, diretor comercial e membro do concelho executivo da Sevenair, explica como o “ES-30 vive à base de baterias e à medida que as baterias se desenvolvam é só substituir e a aeronave terá mais capacidade e autonomia”.

O surgimento da aviação elétrica traz um conjunto de benefícios, mas também existem perigos associados a esta tecnologia. Num dos testes de performance da Eviation Aircraft, as baterias de lítio do protótipo incendiaram-se, após algumas horas de teste. Além deste perigo, um dos outros riscos associados à utilização deste meio de armazenamento de energia, é a possibilidade de os químicos destas baterias serem expostos a água ou oxigénio, que podem provocar a oxidação e consequentemente o fim da sua utilidade.

A regulamentação para esta nova tecnologia

Em 2020, a Agência Europeia para a Segurança da Aviação (EASA), certificou a primeira aeronave elétrica, o Pipistrel Velis Electro, um modelo de avião com dois lugares, destinado ao treino de pilotos. O diretor executivo da EASA, Patrick Ky., reconheceu o valor da aeronave, ao referir, que com certeza que não seria a última certificação relacionada com este novo tipo de propulsão e recordou, “a procura da aviação por novas tecnologias e a redução das emissões, de modo a aumentar a sustentabilidade no setor”.

Em junho de 2022, a EASA emitiu um documento onde considerou alguns dos perigos associados às baterias de lítio e mencionou que, apesar de não eliminar todos os riscos em causa, um dos métodos mais adequados seria “a promoção das melhores práticas na indústria, manutenção regular, um design robusto e uma estratégia com várias camadas de proteção para todo o sistema de propulsão das baterias”, que possa vir a fomentar o desenvolvimento de melhores alternativas, além de “medidas de contenção e mitigação”.

Sérgio Rodrigues, CEO e fundador da MeterBoost, a única empresa fabricante de baterias de lítio em Portugal, diz ao i que os perigos referidos são reais, apesar de ser necessário ter em conta que, “com os últimos avanços tecnológicos, os níveis de segurança aumentaram”.

O gestor tem como principal preocupação que ao utilizar-se baterias de lítio na aviação, venhamos a ter como problema as temperaturas que se atingem a altitudes de cruzeiro em voos de longo curso, referindo que “nesse tipo de voos atingem-se temperaturas que rondam os -55° negativos e dado que a fraqueza deste tipo baterias é o frio, poderão existir algumas implicações quanto à sua eficiência energética”.

Janet Northcote, a chefe do departamento de comunicação da EASA, elucida ao i como já foi publicado o “SC E-19”, a base regulamentar da segurança europeia na aviação, na área de “certificação de motores elétricos e a sua integração em aeronaves tradicionais”.

Quanto aos riscos das baterias de lítio, a diretora de comunicação revelou que o aumento da “capacidade e voltagem destas baterias, acrescido à falta de experiência nesta tecnologia” podem ser preocupantes, principalmente pelo facto de, por vezes, existirem fatores “dos quais não temos controlo, como por exemplo, um curto circuito interno, por consequência de um defeito de fabrico”.

Em resposta a este perigo, Janet Northcote elencou que o “MOC SC VTOL 2440”, vai ser publicado até ao final deste ano e “vai definir e exigir um conjunto exaustivo de testes que diminuam o risco de thermal runaway”, um termo que tem por definição uma “reação automatizada de aumento de temperatura e pressão das baterias de lítio”, que pode provocar um incêndio.

É um primeiro passo para o fim das energias fósseis na aviação, mas, até à data, ainda não há garantias de quando os aviões possam prescindir do combustível tradicional à escala mundial, apesar de ser evidenciado que com o rápido desenvolvimento tecnológico do sec XXI, já não se trata de um projeto de ficção científica.

Via Lucas J. Botelho e Vítor Rainho (SOL - Portugal)

Avião de cientistas alemães sobrevoará Amazônia a 15 km de altitude por dois meses

O avião de pesquisa Halo, um jato especial equipado com vários instrumentos para estudo da alta atmosfera, chegou na última quinta-feira ao aeroporto internacional de Manaus (AM) para começar uma missão no Brasil. A partir do domingo (4), a aeronave do Centro Aeroespacial da Alemanha (DLR) vai passar 50 dias sobrevoando a Amazônia a até 15 km de altitude para estudar a interação da floresta com a alta atmosfera.

A iniciativa, um projeto de pesquisa de cerca de US$ 20 milhões, está sendo em sua maioria bancada pela Sociedade Max Planck, a maior instituição de pesquisa alemã, em parceria também com a Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo). O objetivo dos cientistas é coletar amostras de ar nessa altitude para entender a formação dos agregados de aerossóis que provocam a chuva na floresta e entender como ela interage com o Atlântico.

O nome Halo é um acrônimo de High Altitude and Long Range Research Aircraft (Aeronave de longa autonomia e grande altitude). Com o sobrevoo, o grupo esperam preencher uma lacuna de dados no entendimento da atmosfera sobre a florestas, que já é bem mapeada por satélites e por dados coletados por aviões em altitudes menores. O meio do caminho entre entre essas duas camadas ainda é uma área relativamente mal conhecida, que os instrumentos do Halo poderão mostrar melhor.

O trabalho estava previsto para começar na primavera de 2020, mas foi adiado por causa das restrições da pandemia de Covid-19.

O projeto envolve cerca de 80 cientistas, que estão instalados em uma base improvisada no aeroporto internacional de Manaus. No lado brasileiro, a iniciativa é coordenada pelo Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), pela Universidade de São Paulo (USP) e pelo Inpa (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia). No lado alemão a inciativa é do Instituto Max Planck de Química. As instituições já são parceiras em outro projeto na Amazônia, a torre de pesquisa ATTO, a mais alta estrutura construída na América do Sul. A instalação também será usada agora para complementar as medidas do Halo.

A série de sobrevoos que o Halo fará agora em dezembro e janeiro integra o projeto CAFE-Brazil (Chemistry of the Atmosphere: Field Experiment in Brazil), enfocado no papel da floresta diante das mudanças climáticas. O projeto também envolve a Universidade Estadual do Amazonas, que participa do projeto com um barco científico. O ineditismo do projeto, porém, ocorre pela presença do Halo no Brasil.

— É a primeira vez que vão ser feitas medidas de gases de efeito estufa em alta atmosfera numa região tropical do planeta — explica o físico Paulo Artaxo, professor da USP e um dos coordenadores do projeto.

Um dos focos da pesquisa é entender como o ciclo de evaporação e chuva na floresta depende dos chamados "compostos orgânicos voláteis": moléculas complexas de carbono que evaporam facilmente.

— Os compostos orgânicos voláteis emitidos pela floresta vão para a alta atmosfera e se condensam em partículas. Através do princípio da convecção ["ar frio sobe, ar quente desce"], as partículas voltam para a troposfera para alimentar o ciclo hidrológico da floresta amazônica — explica Artaxo.

— Faz 30 anos que a gente procura saber de onde saem as partículas que "nucleiam" nuvens [iniciam a formação de nuvens] na Amazônia. Esse experimento é desenhado para estudar os processos de produção de partículas na alta troposfera tropical, a camada que acreditamos ser o fator dominante na manutenção do ciclo hidrológico na região — completa o cientista.

Vôo do unicórnio

Os dados serão coletados pelo arsenal de instrumentação científica que o avião carrega a bordo. Entre seus 19 equipamentos especiais estão um espectrômetro de massa e um cromatógrafo, usados para identificar a composição de gases. O avião tem sensores para medir a presença de gases relevantes na interação do solo com a atmosfera, como o metano, o CO2 e o monóxido de carbono, bem como ozônio, oxido nitroso e outros compostos.

Todo esse equipamento foi montando dentro de uma aeronave projetada originalmente como um jato comercial para 19 passageiros (um Gulfstream G550 de US$ 55 milhões). A aeronave foi adaptada para acomodar uma carga útil de 3 toneladas e "turbinado" para conseguir voar um pouco mais alto do que na configuração para passageiros.

Pela distância a que estará do chão, o Halo dificilmente será notado pelos amazônidas enquanto estiver nos céus da floresta. No aeroporto de Manaus, porém, ele se destaca pela sua aparência, repleto de equipamentos soldados à sua fuselagem e com um sensor "noseboom" posicionado na frente, como o chifre de um unicórnio. O aparelho na forma de cone mede pressão e fluxo de ar.

— Esperamos obter novas informações sobre os processos químicos na atmosfera acima da floresta tropical e também sobre as interações entre a biosfera e a atmosfera, a fim de explicar melhor o papel fundamental da floresta tropical no sistema terrestre — diz Jos Lelieveld, do Max Planck, o líder científico da pesquisa.

Via O Globo